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在冬春季温室番茄生产中,弱光与CO2亏缺是制约其光合与产量的两大因素。CO2富集与光强增强均有利于提高番茄光合及产量,然而,关于CO2富集与光强互作影响光合碳同化的机理尚不明确。本试验采用金棚1号番茄为试材,设定不同光强(200、300、400?mol·m-2·s-1)及不同CO2浓度(400与800?mol·mol-1),研究了CO2富集与光强互作对番茄生长发育、光合作用、基因表达及代谢组的影响,通过相关性分析研究了光合参数与其他生长与生理指标的相关性。此外,研究了CO2富集与补光对番茄光合及产量的影响。主要结果如下:1.CO2富集和光强互作显著促进了光能利用和CO2固定,协同促进了番茄幼苗生长与光合能力。CO2富集与光强互作显著提高了比叶重和壮苗指数。CO2富集和光强增强两者均显著提高了叶面积水平和叶绿素水平净光合速率,且两者互作显著提高了叶面积水平净光合速率、叶片的表观量子效率和羧化效率。此外,CO2富集显著降低了气孔导度和蒸腾速率,而CO2富集和光强互作显著促进净光合速率和植株干物质积累,从而提高了叶片水平和植株水平水分利用效率。2.研究了CO2富集与光强互作对气孔形态、叶片结构、生化物质含量、碳代谢相关酶活性与基因表达的影响。CO2富集下光强增强使气孔长度和气孔宽度呈现上升趋势;光强增强促进了气孔密度增加,而CO2富集降低了气孔密度,两者互作显著提高了叶片厚度。CO2富集与光强增强通过调节糖代谢酶活性显著促进了叶片中可溶性糖积累,且两者互作对可溶性糖含量具有显著影响。CO2富集使Rubisco、RCA、FBPase和TrxS酶活性平均分别提高了14.8%、19.4%、33.7%和24.4%,CO2富集下提高光强显著上调了上述酶活性。CO2富集与光强增强上调了碳同化相关基因表达,从而影响碳同化相关酶活性,进而促进光合作用与有机物积累。3.研究了番茄植株形态建成、生理生化及基因表达水平等相关指标与净光合速率的相关性。植株的形态指标、叶绿素含量、叶氮量、光合酶活性及关键基因表达水平等与叶片净光合速率呈显著线性相关关系。幼苗生长及水分利用相关指标也与净光合速率呈显著线性相关关系。表明,CO2富集和光强增强有利于促进植株形态生长、叶绿素含量、碳同化相关酶活性及基因表达水平的提高,从而促进幼苗光合碳同化,且碳同化水平提高反过来促进了幼苗形态建成和植株水分利用效率。4.采用代谢组学方法研究了CO2富集与光强互作影响的与光合碳同化相关的差异代谢物与差异代谢通路。CO2富集与两者互作提高了番茄叶片差异代谢物数量,光强差异越大,差异代谢物数量越多,且上调代谢物数量显著高于下调代谢物数量。所有组间显著差异代谢通路比较中,CeLh vs CaLh最多（63条）,而CeLh vs CeLl次之（60条）,表明CO2富集下增强光强有利于促进代谢通路发生变化,反之亦然。自然CO2下光强增强产生的最显著共同代谢通路有ABC转运蛋白通路、代谢通路、半乳糖代谢通路、精氨酸和脯氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢;CO2富集下光强增强产生的最显著共同代谢通路有ABC转运蛋白通路和氨基酸生物合成通路;CO2富集产生的最显著共同差异代谢通路有氨基酸生物合成、氨酰生物合成、ABC转运蛋白和蛋白消化与吸收代谢通路。CO2富集与光合增强共同显著影响与碳同化有关的差异代谢通路为半乳糖代谢通路（map00052）、淀粉和蔗糖代谢通路（map00500）以及碳代谢通路（map01200）。两者互作显著影响的糖类有异麦芽糖、棉子糖、UDP-D半乳糖、麦芽三糖、麦芽四糖、蔗糖和腺苷二磷酸核糖、乙酰氨基葡萄糖、蔗糖。5.CO2富集下补光显著促进了番茄植株生长、净光合速率及果实产量。CO2富集或补光均显著提高了叶片净光合速率,而两者互作进一步促进了光合速率和水分利用率。此外,CO2富集、补光和两者互作均显著提高了番茄单果重和单株产量,且补光有利于改善果实的营养品质。秋冬季节番茄栽培每天早上（8:00–10:00）和下午（16:00–18:00）采用CO2富集(800?mol·mol-1)和补光(200±20?mol·m-2·s-1)有利于提高番茄产量,改善果实品质。综上所述,CO2富集和光强互作通过改善叶片结构、提高叶片表观量子效率和羧化效率、上调光合碳同化酶活性与相关基因表达量、促进碳同化相关差异代谢物及差异代谢通路显著富集,促进光合碳同化与生长。此外,CO2富集下补光有利于提高番茄植株光合作用和果实产量。